Equipo de Energía Solar Térmica Controlado desde Computador (PC), con SCADA EESTC

Transcripción

1 Equipamiento Didáctico Técnico Equipo de Energía Solar Térmica Controlado desde Computador (PC), con SCADA EESTC Sistema SCADA de EDIBON Técnica de Enseñanza usada Caja-Interface de Control Cables y Accesorios Manuales 3 Tarjeta de Adquisición de Datos 4 Software para: - Control - Adquisición de Datos - Manejo de Datos Computador (no incluido en el suministro) 1 Equipo: EESTC. Equipo de Energía Solar Térmica *El suministro mínimo siempre incluye: (Computador no incluido en el suministro) Características importantes: Sistema SCADA con Control Avanzado en Tiempo Real. Control Abierto Multicontrol Control en Tiempo Real. Software de Control EDIBON específico, basado en Labview. Tarjeta de Adquisición de Datos de National Instruments (250 KS/s, kilo muestras por segundo). Ejercicios de calibración, incluidos, que enseñan al usuario cómo calibrar un sensor y la importancia de comprobar la precisión de los sensores antes de realizar las mediciones. Compatibilidad del equipo con un proyector y/o una pizarra electrónica, que permiten explicar y demostrar el funcionamiento del equipo a toda la clase al mismo tiempo. Preparado para realizar investigación aplicada, simulación industrial real, cursos de formación, etc. El usuario puede realizar las prácticas controlando el equipo a distancia, y además es posible realizar el control a distancia por el departamento técnico de EDIBON. El equipo es totalmente seguro, ya que dispone de 4 sistemas de seguridad (mecánico, eléctrico, electrónico y por software). Diseñado y fabricado bajo varias normas de calidad. Software opcional CAL, que ayuda al usuario a realizar los cálculos e interpretar los resultados. Este equipo se ha diseñado para poder integrarse en futuras expansiones. Una expansión típica es el Sistema SCADA NET de EDIBON (ESN) que permite trabajar simultáneamente a varios estudiantes con varios equipos en una red local. CONTROL ABIERTO MULTICONTROL CONTROL EN TIEMPO REAL Productos Gama de Productos Equipos 5.-Energia Worlddidac Member ISO 9000: Gestión de Calidad (para Diseño, Fabricación, Comercialización y Servicio postventa) Certificado Unión Europea (seguridad total) Página 1 Certificados ISO y Esquema de Ecogestión y Ecoauditoría (gestión medioambiental) Certificado Worlddidac Quality Charter (Miembro de Worlddidac)

2 DESCRIPCIÓN Este equipo es un sistema de transformación de energía solar en energía calorífica. Este equipo utiliza el sistema de termosifón para el calentamiento del agua, o el sistema tradicional de bombeo. En ambos casos, la energía calorífica absorbida es dada por la radiación solar simulada; en nuestro caso, esto se hace a través de un panel con potentes fuentes luminosas. Este equipo, controlado desde computador (PC), se suministra con el Sistema EDIBON de Control desde Computador (SCADA), que incluye: Caja-Interface de Control Tarjeta de Adquisición de Datos Software de Control y Adquisición de Datos, para el control del proceso y de los diferentes parámetros. DIAGRAMA DEL PROCESO Y DISPOSICIÓN DE LOS ELEMENTOS 5 actuadores y 12 sensores controlados desde caulquier computador, y trabajando simultáneamente CONTROL ABIERTO MULTICONTROL CONTROL EN TIEMPO REAL VP-1: Válvula de purgado principal- circuito primario. VR-1: Válvula de regulación-circuito primario. V2: Válvula en circuito de circulación libre- circuito primario. V3: Segunda válvula de purgado - circuito primario. V4: Válvula para llenar el circuito cerrado de agua - circuito primario. V5: Válvula para abrir/cerrar la entrada de agua fría - circuito secundario. V6: Válvula para abrir/cerrar la salida de agua caliente - circuito secundario. V7: Tercera válvula de purgado. C1 and SC1: Caudalímetro y sensor de caudal en el circuito primario. C2 and SC2: Caudalímetro y sensor de caudal en el circuito secundario. ST1 to ST10: Sensores de temperatura. Página 2

3 ESPECIFICACIONES Items incluidos en el suministro estándar 1 Equipo EESTC: Estructura de aluminio anodizado. Principales elementos metálicos en acero. Diagrama en el panel frontal con distribución similar a la de los elementos en el equipo real. Panel solar (colector solar térmico): Estructura en acero. Tuberías (ya preparadas) para la interconexión entre el panel y el acumulador. Tuberías de cobre. Llave de seguridad de sobrepresiones. Manómetro, rango: 0-4 bar. Sensores de temperatura, tipo J. Depósito termo-acumulador (de 150 a 200 l. aprox.): Caldera vitrificada en vacío, circuito de calefacción de alto rendimiento, y protecciones contra la corrosión. Dispone de un grupo calefactor de apoyo, con resistencia eléctrica de calentamiento. Rango de la resistencia de calentamiento: 3000W. Termostato de contacto para el control de temperatura. Simulador Solar: Estructura de aluminio, regulable en altura. Dieciséis lámparas de espectro solar, de 300 W cada una. Conjunto de seguridad eléctrica, constituido por 3 magnetotérmicos. Cable de alimentación. Este equipo permite simular tres posibilidades de funcionamiento: con todas las lámparas encendidas (16), con la mitad de las lámparas encendidas (8), y con una sola lámpara encendida. Equipo de Bombeo: Bomba de impulso, controlada desde computador (PC), rango: 0-2 l./min.; 0,6 bar. 3 Caudalímetros: Uno de 0-2 l./min. en el circuito primario (circulación forzada, con bomba). Uno de 4-60cc/min. en el circuito primario (circulación libre, sin bomba). ba). Uno de 2-10 l./min. en el circuito secundario. Equipo EESTC Sensores de caudal, rango: 0,2 a 6,5 l./min. 10 Sensores de temperatura, tipo J. Cortinas de protección. 2 EESTC/CIB. Caja -Interface de Control: Caja-Interface de Control con diagrama del proceso en el panel frontal, con la misma distribución que los elementos en el equipo, para un fácil entendimiento por parte del alumno. Todos los sensores, con sus respectivas señales, están adecuadamente preparados para salida a computador de -10V. a 10V. Los conectores de los sensores en la interface tienen diferente numero de pines (de 2 a 16) para evitar errores de conexión. Cable entre la caja -interface de control y el computador. Los elementos de control del equipo están permanentemente controlados desde el computador, sin necesidad de cambios o conexiones durante todo el proceso de ensayo. Visualización simultánea en el computador de todos los parámetros que intervienen en el proceso. Calibración de todos los sensores que intervienen en el proceso. Representación en tiempo real de las curvas de las respuestas del sistema. Almacenamiento de todos los datos del proceso y resultados en un archivo. Representación gráfica, en tiempo real, de todas las respuestas del sistema/proceso. Todos lo valores de los actuadores pueden ser cambiados en cualquier momento desde el teclado, permitiendo el análisis de las curvas y respuestas del proceso completo. Todos los valores de los actuadores y EESTC/CIB sensores y sus respuestas se muestran en una misma pantalla en el computador. Señales protegidas y filtradas para evitar interferencias externas. Control en tiempo real con flexibilidad de modificaciones de los parámetros desde el teclado del computador, en cualquier momento durante el proceso. Control en tiempo real para bombas, compresores, resistencias, válvulas de control, etc. Control abierto permitiendo modificaciones, en cualquier momento y en tiempo real, de los parámetros que intervienen en el proceso, simultáneamente. Tres niveles de seguridad, uno mecánico en el equipo, otro electrónico en la interface de control y el tercero en el software de control. 3 DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos: Tarjeta de adquisición de datos PCI (National Instruments) para ser alojada en un slot del computador. Bus PCI. Entrada analógica: Canales= 16 single-ended ó 8 diferenciales. Resolución=16 bits, 1 en Velocidad de muestreo hasta: 250 KS/s (Kilo muestras por segundo). Rango de entrada (V)= 10V. Transferencia de datos=dma, interrupciones, E/S programadas. Numero de canales DMA =6. Salida analógica: Canales=2. Resolución=16 bits, 1 en Máx. velocidad de salida hasta: 833 KS/s. Rango salida(v)= 10V. Transferencia de datos=dma, interrupciones, E/S DAB programadas. Entrada/Salida Digital: Canales=24 entradas/salidas. Frecuencia muestreo de los canales : 0 a 1 MHz. 4 EESTC/CCSOF. Software de Control Adquisición de Datos Manejo de Datos: Compatible con los sistemas operativos Windows actuales. Simulación gráfica e intuitiva del proceso en pantalla. Compatible con los standards de la industria. Registro y visualización de todas las variables del proceso de forma automática y simultánea. Software flexible, abierto y multi-control, desarrollado con sistemas gráficos actuales de ventanas, actuando sobre todos los parámetros del proceso simultáneamente. Manejo, manipulación, comparación y almacenamiento de los datos. Velocidad de muestreo hasta datos por segundo. Sistema de calibración de los sensores que intervienen en el proceso. Permite el registro del estado de las alarmas y de la representación gráfica en tiempo real. Análisis comparativo de los datos obtenidos, posterior al proceso y modificación de las condiciones durante el proceso. Software abierto, permitiendo al profesor modificar textos, instrucciones. Passwords del profesor y del alumno para facilitar el control del profesor sobre el alumno, y que permite el acceso a diferentes niveles de trabajo. Este equipo permite que los 30 alumnos de la clase puedan visualizar simultáneamente todos los resultados y la manipulación del equipo durante el proceso usando un proyector o una pizarra EESTC/CCSOF electrónica. 5 Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal. 6 Manuales: Este equipo se suministra con 8 manuales: Servicios requeridos, Montaje e Instalación, Interface y Software de Control, Puesta en marcha, Seguridad, Mantenimiento, Calibración y manual de Prácticas. Referencias 1 a 6: EESTC EESTC/CIB DAB EESTC/CCSOF Cables y Accesorios Manuales están incluidos en el * suministro mínimo. Continúa... Página 3

4 7 ESPECIFICACIONES Items adicionales y opcionales al suministro estándar PLC. Control Industrial usando PLC (7 y 8): PLC-PI. Modulo PLC: Diagrama del circuito en el panel frontal. Panel frontal: Bloque de entradas digitales (X) y salidas digitales: 16 entradas digitales, activadas por interruptores y 16 LEDs de confirmación (rojos). 14 salidas digitales (a través de conector SCSI) con 14 LEDs de aviso (verdes). Bloque de entradas analógicas: 16 entradas analógicas (-10V. a 10V.)( a través de conector SCSI). Bloque de salidas analógicas: 4 salidas analógicas (-10V. a 10V) (a través de conector SCSI). Pantalla táctil: Alta visibilidad y múltiples funciones. Funciones de recetas, display gráfico y mensajes desplazables. Listado de alarmas. Función multilenguaje. Fuentes True type. Panel trasero: Conector de suministro eléctrico. Fusible de 2A. Conector RS-232 a Computador (PC). Conector USB 2.0 a Computador (PC). Interior: Salidas : 24 Vcc, 12 Vcc, -12 Vcc, 12 Vcc variable. PLC Panasonic: Alta velocidad de procesos de 0,32 s. por instrucci ón basica. Capacidad de programa de 32 K pasos. Entrada de alimentación (100 a 240 V CA). Entrada CC: 16 (24 V CC). Salida relé: 14. Contador de alta velocidad. Control PID multi-punto. Módulos Panasonic de entradas/salidas digitales y entradas/salidas analógicas. Cable de comunicación RS232 wire a computador (PC). PLC-PI 8 EESTC/PLC-SOF. Software de Control del PLC: Para este equipo en particular, siempre incluido con el suministro del PLC. Items disponibles bajo petición 9 EESTC/CAL. Software de Aprendizaje Asistido desde Computador (Cálculo y Análisis de Resultados). 10 EESTC/FSS. Sistema de Simulación de Fallos. Página 4

5 Sistema EDIBON de Control desde Computador Principales Pantallas del Software Pantalla Principal Pantalla principal del software. En la parte derecha se muestran todos los sensores (caudal y temperatura). En la parte inferior los controles que nos permiten apagar y encender las lámparas, la resistencia de calentamiento y la bomba. Nota: ST= Sensor de temperatura. SC= Sensor de caudal. AB= Bomba. AR=Resistencia de calentamiento. LINE= Grupo de lámparas. L4= Una lámpara. Ejemplos de Pantallas de Calibración de los Sensores Página 5 Continúa...

6 Sistema EDIBON de Control desde Computador (continuación) Algunos resultados de ejercicios típicos Cuando realizamos los experimentos, las lecturas procedentes de los sensores que se han seleccionado pueden ser representados gráficamente en tiempo real. Los datos se guardan cuando pulsamos el botón start saving. En este caso, podemos ver las diferencias entre las lecturas de los sensores de temperatura, dependiendo del lugar donde están localizados. Página 6

7 EJERCICIOS Y POSIBILIDADES PRÁCTICAS Algunas Posibilidades Prácticas del Equipo: 1.- Estudio del funcionamiento del termosifón. 2.- Estudio del perfil de iluminación de las lámparas. 3.- Estudio del rendimiento del panel solar. 4.- Estudio de la influencia del ángulo de inclinación del panel de lámparas sobre el rendimiento del colector. 5.- Relación entre el flujo y la temperatura. 6.- Balance energético del colector solar. 7.- Balance energético del tanque acumulador. 8.- Determinación experimental de la eficiencia. 9.- Influencia del ángulo de incidencia sobre la temperatura. Otras posibles prácticas: 10.- Calibración de los sensores Calibración del medidor de caudal (caudalímetro). Prácticas para ser realizadas con el Módulo PLC (PLC-PI) Software de Control del PLC: 12.- Control del proceso del equipo EESTC a través de la interface de control, sin el computador Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo EESTC Calibración de todos los sensores incluidos en el proceso del equipo EESTC Manejo de todos los actuadores que intervienen en el proceso del equipo EESTC Realización de diferentes experimentos, de forma automática, sin tener delante el equipo. (Este experimento puede ser decidido previamente) Simulación de acciones externas en los casos en que no existan elementos hardware.(por ejemplo: test de depósitos complementarios, entorno industrial complementario al proceso a estudiar, etc.) Uso general y manipulación del PLC Aplicación del proceso del PLC para el equipo EESTC Estructura del PLC Configuración de las entradas y salidas del PLC Posibilidades de configuración del PLC Lenguajes de programación del PLC Diferentes lenguajes standard de programación del PLC Nueva configuración y desarrollo de nuevos procesos Manejo de un proceso establecido Observar y ver los resultados y realizar comparaciones con el proceso del equipo EESTC Posibilidad de crear nuevos procesos relacionados con el equipo EESTC Ejercicios de programación del PLC Aplicaciones del PLC propias de acuerdo con las necesidades del profesor y del alumno. 11 POSIBILIDADES DE OTRAS EXPANSIONES DISPONIBLES Expansión 1: Expansión 2: Técnica de Enseñanza usada Mini ESN. Sistema Multipuesto EDIBON Mini Scada-Net 12 ESN. Sistema Multipuesto EDIBON Scada-Net Técnica de Enseñanza usada 1 EQUIPO = 30 ALUMNOS pueden trabajar simultáneamente n Cualquier otro equipo controlado desde computador adicional Equipo de Energía Solar Térmica (EESTC) Equipo de Energía Solar Fotovoltaica (EESFC) Equipo de Energía Eólica (EEEC) Equipo de Energía Geotérmica (baja entalpía) (EG5C) Simulador de Control y Regulación de Centrales Eléctricas (SCE) Equipo de Energía Solar Térmica (EESTC) Caja- Interface de Control Software de Control desde Computador: Control Adquisición de Datos Manejo de Datos PLC CENTRAL Computador 30 Puestos Central de Alumno del Profesor RED LOCAL CONTROL ABIERTO MULTI CONTROL CONTROL EN TIEMPO REAL MULTIPUESTO Software Mini Scada-Net Nota: El sistema Mini ESN puede ser usado con cualquier equipo EDIBON controlado desde computador (PC). CONTROL ABIERTO MULTI CONTROL CONTROL EN TIEMPO REAL MULTIPUESTO SISTEMAS MULTICONTROL EN TIEMPO REAL 30 Puestos de Alumno SCADA COMPUTADOR CENTRAL RED LOCAL ETDL SISTEMA EDIBON DE ENSEÑANZA TÉCNICA A DISTANCIA 30 alumnos pueden trabajar al mismo tiempo Nota: El sistema ESN puede ser usado con cualquier equipo EDIBON controlado desde computador (PC) Opción INFORMACIÓN DE PEDIDO Items incluidos en el suministro estándar La configuración mínima para un funcionamiento normal incluye: 1 Equipo: EESTC. Equipo de Energía Solar Térmica. 2 EEEC/CIB. Caja-Interface de Control. 3 DAB. Tarjeta de Adquisición de Datos. 4 EEEC/CCSOF. Software de ControlAdquisición de DatosManejo de Datos. 5 Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal. 6 Manuales. * IMPORTANTE: Bajo EESTC nosotros siempre suministramos todos los elementos para un inmediato funcionamiento: 1, 2, 3, 4, 5 y 6. Items adicionales y opcionales al suministro estándar PLC. Control Industrial usando PLC (7 y 8): 7 PCL-PI. Modulo PLC. 8 EESTC/PLC-SOF. Software del Control del PLC. 9 EESTC/CAL. Software de Aprendizaje de Asistido desde Computador (Cálculo y Análisis de Resultados). (Disponible bajo petición). 10 EESTC/FSS. Sistema de Simulación de Fallos. (Disponible bajo petición). Expansiones 11 Mini ESN. Sistema Multipuesto EDIBON Mini Scada-Net. 12 ESN. Sistema Multipuesto EDIBON Scada-Net. Página 7

8 SERVICIOS REQUERIDOS - Suministro eléctrico: monofásico, 220V. /50 Hz ó 110V/60 Hz, potencia mínima 6000 W. - Suministro de agua: 2 bares. - Computador (PC). DIMENSIONES Y PESO Equipo EESTC: -Dimensiones: 2200 x 1200 x 2005 mm. aprox. -Peso: 290 Kg. aprox. Caja-Interface de Control: -Dimensiones: 490 x 330 x 310 mm. aprox. -Peso: 10 Kg. aprox. Módulo PLC (PLC-PI): -Dimensiones: 490 x 330 x 310 mm. aprox. -Peso: 30 Kg. aprox. VERSIONES DISPONIBLES Ofrecido en este catálogo: -EESTC. Equipo de Energía Solar Térmica, Controlado desde Computador (PC). Ofrecido en otros catálogos: -EEST. Equipo de Energía Solar Térmica. -MINI-EESTC. Equipo Básico de Energía Solar Térmica, Controlado desde Computador (PC). -MINI-EEST. Equipo Básico de Energía Solar Térmica. * Especificaciones sujetas a cambio sin previo aviso, debido a la conveniencia de mejoras del producto. REPRESENTANTE: C/ Del Agua, 14. Polígono Industrial San José de Valderas LEGANÉS. (Madrid). ESPAÑA. Tl.: FAX: edibon@edibon.com WEB site: Edición: ED01/13 Fecha: Mayo/2013 Página 8